Laser liefert erstmals Bilder der Bewegung von Elektronen im Atom
London (dpa) - Mit Hilfe ultrakurzer Laserblitze haben deutsche und österreichische Physiker erstmals die Bewegungen von Elektronen tief im Inneren von Atomen festgehalten. Ähnlich einer Hochgeschwindigkeitskamera, die mit Blitzlicht die Bewegung einer Gewehrkugel «einfriert», zeigten die Laser-Pulse, wie Elektronen eine zuvor in die Atomhülle geschlagene Lücke wieder auffüllten. Das berichten die Forscher um Ferenc Krausz von der Universität Wien und Markus Drescher von der Universität Bielefeld im britischen Wissenschaftsjournal «Nature» (Bd. 419, S. 803).
Die Forscher beschossen Krypton-Atome mit einem kurzen Röntgenblitz, wodurch je ein Elektron aus der Atomhülle herausgeschlagen wurde. Anschließend konnten die Physiker beobachten, wie Elektronen die entstandene Lücke wieder auffüllten. Für ihre Untersuchung benutzten die Forscher nur 900 Attosekunden kurze Pulse. Eine Attosekunde ist der milliardste Teil einer milliardstel Sekunde.
Wie der US-Physiker Louis F. DiMauro vom Brookhaven National Laboratory in einem Begleitartikel der gleichen «Nature»-Ausgabe (S. 789) schreibt, bewegen sich die Bielefelder und Wiener Forscher mit ihrer Arbeit auf einem neuen Forschungsgebiet - der Attophysik. Dank des von ihnen eingesetzten ultrakurzen Laser-Pulses sei es erstmals möglich, atomare Vorgänge zu verfolgen, die nur Attosekunden dauerten. Bisher konnten Physiker lediglich Bewegungen beobachten, die rund tausend Mal langsamer sind.
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